中低温地热井钻井完井工艺技术研究与实践

为了提高中低温地热井工程质量,保障单井产能,优化了地热井钻井完井工艺技术,形成了适用于砂岩热储的二开井身结构和适用于基岩热储的三开井身结构;采用悬挂器连接、连接重叠段固井水泥密封的方式,防止泵室段底部水层窜通;优化了适用于不同地区、不同储层完井的花管、绕丝筛管和割缝衬管的设计参数;针对热储层极易漏失的特点,发展了钻井液正循环钻进、清水正循环钻进、清水充空气正循环钻进和气举反循环钻进等4种钻进工艺;根据生产需求,明确了地热井测井参数要求、固井技术要点及组合洗井工艺。该技术在清丰XBXZ-1井现场应用后,下入多级泵试水24h,流量120m3/h,水温68℃,静液面15.50m,动液面48.00m。中低温地热井钻井完井工艺成功解决了地热钻井完井过程中存在的钻井液漏失严重、水位衰减快、沉砂严重和开采水层与表层水之间的互窜等问题,具有较好的推广应用价值。

一种防斜打快钻井技术的提速机制及实践

大倾角地层防斜打快、提高成井质量是迫切需要解决的技术难题。预弯曲动力学防斜打快钻井技术利用特定弯角结构有效控制底部钻具组合(BHA-Bottom Hole Assembly)的变形和涡动,在钻头上形成远大于钟摆BHA降斜力的防斜力,从而使井眼保持垂直。现有研究中,主要采用静力学和准动力学方法,重点关注BHA的防斜效果,将提速作用归功于钻压提高,但对防斜打快提速内在机制缺乏深入研究。对预弯防斜打快BHA通用动力学模型进行了求解,明确了预弯防斜打快BHA的钻头动态侧向力,探讨了涡动诱致的动态轴向力特征,揭示了预弯防斜打快BHA的防斜打快提速机制。动力学分析结果表明,预弯防斜打快BHA在井底表现为较稳定的前向涡动,静态钻压的增加和涡动诱致动态不均匀轴向载荷的联合作用有利于防斜打快,现场应用取得良好效果。